《新型果渣干燥装置应用研究》-毕业论文设计（学术).doc

陕西科技大学毕业论文说明书 PAGE \* MERGEFORMAT 4 1绪论 1.1 干燥原理及国内外干燥发展状况 1.1.1 干燥原理 人们通常把采用热物理方式将热量传给含水的物料并将此热量作为潜热而使水分蒸发、分离的操作过程成为干燥。干燥过程原理主要涉及湿物料和干燥介质在热力干燥过程中所表现的热力学及物理特性及其变化规律；湿物料内部以及与干燥介质见的热量和质量传递过程机理[1]。 简单的讲，湿物料在热力干燥时通常会相继出现以下两个主要阶段[2]： 阶段1，热量从周围环境传递至物料表面使其表面湿分蒸发。液体以近似不变的速率从物料表面排除，而物料温度则维持在湿球温度左右。此过程的的干燥速率主要取决于干燥介质的温度、湿度、流速、作用表面积以及压力等外部条件。此过程称外部条件控制过程。也称恒速干燥过程。 阶段2，当物料表面不再有充足的水分供表面蒸发后，多余的热量会通过热传导传递至湿物料内部，使物料温度上升，并在其内部形成梯度温度；而湿分则由内部像表面迁移，至物料表面后进而被不饱和的干燥介质带走，显然此时的干燥速率会低于恒速干燥阶段的速率。湿物料内部的热量和质量的传递速率主要取决于物料的性质（如热导率、质量传递系数等）以及其自身温度和含湿量等因素。此过程称内部条件控制过程。也称降速干燥过程。 1.1.2干燥技术在食品加工中的应用 自然干燥是在食品加工历史中利用很长一段时间的一种技术，至今仍然应用在某些 特殊地区的食品加工中[3]。在方便食品制造过程中主要应用的是喷雾干燥、冷冻干燥和滚筒干燥三大技术。目前在食品加工领域中利用的比较新的干燥技术还有真空传送带式干燥、真空脱水干燥、微波和远红外干燥、流化造粒干燥等关于干燥装置的发展动向同其他食品加工技术一样正在向探索节能、讲究卫生安全和适应环境保护要求，并能进一步提高产品质量等要求的方向发展。食品生产中经常使用的是无损于食品风味、不易引起色泽变化和质量变化的喷雾干燥，冷冻真空干燥和真空皮带式干燥等高品质干燥技术。另一方面由于冻结和真空操作的运转费用很高，考虑到产品品质和成本费用，不得不用滚筒干燥或其他干燥方法替代而影响产品的品质由于高品质干燥方法的生产成本过高，往往对含有高水分的食品材料采取先进行浓第一章绪论缩处理除去部分水分，以减少成本费用。尤其是液态物料，通过采取浓缩—干燥等单元操作组合可最终达到降低或除去水分的目的。常采用组合干燥技术，以提高产品品质在各种干燥装置中，也有将原料滞留时间短的装置与滞留时间长的装置组合起来及将液态原料或浆状原料等分别采用二次干燥机组，生产粉状制品的新趋势。尤其是低水分含量产品，需要考虑采用复合法干燥，因为采用单一的干燥装置时，干燥装置必须很庞大，排气温度也相当高，排风量也很大。不仅有两种干燥机组合，而且还有将干燥装置与其他单元操作组合连用的新趋势。 1.1.3国内外干燥发展状况与趋势 干燥技术与设备在化工、石油化工、医药、生物工程、轻工、食品等行业应用十分广泛。干燥时工业耗能相当大的一个单元操作，据资料记载，发达国家工业耗能的14%被用于干燥，也就是说100T能源有14T被用于干燥行业，有些行业的干燥耗能甚至占到工业总耗能的35%，而这个数字还在不断地增大[4]。同时，运用矿物燃料作为热源进行干燥操作产生大量的二氧化碳等气体，这些干燥设备的尾气对大气环境有不良影响，几乎所有的工业生产都离不开干燥操作，干燥单元的重要性不仅在于它对产品生产过程的效率和总能耗由较大的影响，还在于它往往是生产过程的最后工序，操作好坏直接影响产品质量和产品竞争力。根据粗略估计，我国生产的干燥设备种类仅为外国的30%-40%。因此干燥技术研究的任务迫切。 干燥应用技术发展要和我国经济发展结合起来，其发展趋势将沿着有效利用能源、提高产品质量和产量、减少环境影响、安全操作、易于控制、一机多用、大型化等方向。具体的讲，干燥技术的未来发展将侧重于[5]： （1）在直接干燥器中使用过热蒸汽作为干燥介质。 （2）大量使用间接加热（传导）式干燥。 （3）使用组合式传热方式（对流、传导与热辐射或介电等组合） （4）在特殊情况下，使用容积式加热(微波或高频场) （5）不同类型干燥器或常规干燥技术的组合使用。 （6）运用新型或更有效的供热方式（如脉冲燃烧、感应加热等）。使用新型气固接触技术（如二维喷动床、旋转喷动床等）。 （7）设计灵活、多用途干燥器。 （8）使用模糊逻辑、神经网络、专家系统等实现过程控制。 （9）产品质量及含湿量的在线测量等。 （10）大型干燥设备向专业化、大型化、成套化发展。 1.2 果渣营养成分介绍 有人对陕西省10个果汁厂产生的苹果渣营养成分进行了测定[6]。水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、钙